A Study on Derailment Safety Analysis in a Conventional Line (Dongdaegoo-Namsunghyun)

1. 서 론

철도차량이 고속으로 주행하게 되면 궤도와의 상호작용에 의해 차륜과 레일에 주어진 힘 윤중( , 횡압 이 변동하여 현저하게 윤중과 횡압이 크게) 되거나 또는 윤중이 현저하게 작게 되는 윤중감, 소가 발생하여 궤도파괴의 증가와 탈선의 위험도 생기는 경우가 있다 이 윤중과 횡압은 차륜과. 레일의 상호작용에 의해 생기는 경우가 있기 때 문에 적절한 캔트와 완화곡선을 갖는 궤도구조와 급곡선에서 대차의 회전저항을 작게 하는 등 궤

도의 부담력을 경감시키도록 하는 차량구조를 병 행하는 것이 속도향상에 필요하다 곡선부 통과시. 에는 원심력의 영향을 받기 때문에 곡선통과 속 도는 곡률반경에 의해 제한을 받지만 캔트 캔트, 부족량 완화곡선길이와의 관계를 적절히 결정하, 는 것에 의해 주행안전성과 승차감을 악화시키지 않으면서 곡선통과속도를 향상할 여지가 있다.⁽¹⁾

이에 탈선의 위험도가 높은 곡선부를 통과하, 는 열차의 최대 운행가능속도 향상을 도모하기 위하여 기존 선로조건인 동대구 남성현 상 하행구- · 간에서의 곡선부 구간별 통과 시 탈선안전도 해 석을 철도차량 전용 해석 프로그램인 VI-Rail⁽²⁾을 사용하여 수행하였다. 또한 해석결과를 토대로 기존선에서의 구간별 최대 운행가능속도에 대한 향상 방안을 제시하였다.

학술논문

< >

DOI:10.3795/KSME-A.2011.35.8.941

기존선 구간 동대구 남성현 에서의 탈선안전도 해석 연구 ( - )

김용원

^*

^**

^***

^**

국토해양부 서울과학기술대학교 철도전문대학원 한국철도기술연구원

* , ** , ***

A Study on Derailment Safety Analysis in a Conventional Line (Dongdaegoo-Namsunghyun)

Yong Won Kim

^*

^**

^***

^**

* Ministry of Land, Transports and Maritime Affairs,

** Graduate School of Railroad, Seoul National University of Science and Technology,

*** Korea Railroad Research Institute

(Received March 16, 2011 ; Revised June 21, 2011 ; Accepted June 24, 2011)

Key Words: Derailment Safety(탈선안전도), Curves(곡선부), Transitions(완화곡선부), Derailment Coefficient

탈선계수 윤중감소율

( ), Unloading Ratio( )

초록 기존선 속도향상 시에 탈선안전도를 고려한 기존선 구간 동대구 남성현 최대 운행가능속도에 대: ( - ) 한 기준을 제시하여 기존선의 곡선부 및 완화곡선부 통과 시 속도를 향상시키고자 한다 본 연구에서는. 탈선의 위험도가 높은 곡선부 통과하는 열차의 고속향상을 도모하기 위하여 실제 선로조건인 동대구 남- 성현 상 하행 구간에서의 곡선부 구간별 통과 시 탈선안전도에 미치는 영향을 살펴보았다 곡선반경별. 주행속도를 실제 선로 조건에서의 기존 속도 대비 5-20% 향상시켜 탈선안전도 해석을 수행하였다. Abstract: When a railway vehicle passes through curves & transitions, the running speed must be improved by setting limits on the maximum running speed in each section of the conventional line(Dongdaegoo-Namsunghyun) considering derailment safety. Our goal is to improve the maximum running speed of railway vehicle that passes through curves &

transitions where there is a high risk of derailment. We examined the influence on the derailment safety when the railway vehicle passes through curves of actual track conditions (Dongdaegoo-Namsunghyun up and down lines). We performed the derailment safety analysis by increasing the running speed on curve radius by 5% 20% compared to– existing speed under actual track conditions.

Corresponding Author, [email protected]

2011 The Korean Society of Mechanical Engineers

Ⓒ

2. 탈선이론

2.1 탈선계수(Q/P)

차량이 주행할 때 레일과 차륜은 차량의 정적 하중 외에 주행 시의 복잡한 운동으로 차륜은 레 일에 수직방향의 힘과 수평방향으로 힘을 작용시 킨다 이 수평방향의 힘 횡압. ( Q)에 대한 수직방향 의 힘 윤중( P)의 비(Q/P)를 탈선계수라 하며 이, 값이 일정치를 넘으면 차륜이 레일을 올라타거나 뛰어 넘어 탈선을 하게 되므로 주행안전성 검토 의 기준이 된다.

탈선계수의 해석은 정적해석과 동적해석으로 구별되고 Fig. 1과 같은 상태에서의 정적해석은 접촉점에서 힘의 평형을 고려하면 다음과 같은 식이 성립되며 탈선계수의 안전기준은 빈도누적, 확률로 나타내어 100%일 때 0.8, 0.1%일 때 1.1 이하이다.⁽¹⁾

 

    ±  tan ∓

  

tan   ^

(1)

여기서 P는 윤중(N), Q는 횡압(N), α는 플랜지 접촉각, μ는 마찰계수를 의미한다 위의 식에서. 분자의 와 분모의- +는 타오르기 탈선 분자의, + 와 분모의 는 뛰어오르기 탈선을 나타내고 이것- , 은 차륜이 레일을 미는 힘 즉 횡압의 작용시간, 으로 구별하여 1/20초 이하를 뛰어오르기 탈선,

초 이상을 타오르기 탈선으로 적용한다

1/20 .

2.2 윤중

2.2.1 정적윤중(P)

차량의 진동에 의한 영향이 없는 경우의 윤중

Fig. 1 Interacting force between the wheel and rail

으로 차량의 자중에 따라 그 크기가 결정되며, 윤중의 기본적인 값은 평탄 직선 구간을 5 km/h 정도의 속도로 주행할 때 윤중을 측정하여 수십 개의 평균치를 구한 것으로 한다 이것은 탈선계. 수 측정용 윤축의 교정값을 검증할 수 있도록 정 확히 구하여야 한다.

윤중감소율 2.2.2 (△P/P)

차량의 진동이나 중심의 편기 궤도 및 차량의, 평면성 틀림 곡선에서의 캔트 및 원심력 풍압, , 등에 의해 윤중의 감소가 발생한다 이 때 윤중. 감소치(△P)에 대한 정적인 윤중(P)의 비를 윤중 감소율이라 하며 이 값이 허용한도를 초과하면 탈선의 위험이 있다 윤중감소율의 기준은 정적. 인 윤중감소의 경우 △P/P≤0.6이고 동적인 윤중, 감소는 빈도누적확률로 100%일 때 0.6, 0.1%일 때 0.8 이하이다.⁽¹⁾

2.3 횡압(Q)

정적인 윤중이 차량의 자중만큼만 검출된다면 횡압은 0이라고 볼 수 있다 그러나 차량이 주행. 하게 되면 윤중감소가 발생하고 아울러 차륜 플 랜지와 레일의 접촉으로 횡방향 하중이 발생하는 데 이것을 횡압(Q)이라고 부른다 어떠한 경우에라. 도 횡압이 윤중보다 커지게 되면 탈선의 위험성 은 그만큼 높아지는 것이다.⁽¹⁾

(a) Design drawing

(b) VI-Rail model

Fig. 2 Analysis model (Saemaul-ho)

Table 1 Specification data of Saemaul-ho power car

Index Parameter Units Value

Carbody

Length m 23.56

Mass of empty car ton 54.97 Rolling moment of inertia Mg m ・

114.72 Pitching moment of inertia Mg m ・

1551.0 Yawing moment of inertia Mg m ・

1525.0 Height of center of gravity

above the rail m 1.414

Bogie frame

Bogie frame mass ton 3.5

Rolling moment of inertia Mg m ・

1.58 Pitching moment of inertia Mg m ・

1.6 Yawing moment of inertia Mg m ・

3.01 Height of center of gravity

above the rail m 0.52

Axle

Axle mass ton 2.65

Rolling moment of inertia Mg m ・

1.36 Pitching moment of inertia Mg m ・

1.36 Yawing moment of inertia Mg m ・

0.003

Wheel diameter m 0.43

Dimension

Distance between bogie

centers m 15.2

Distance between axles m 2.5 Distance between first

suspensions m 0.5

Distance between second

suspensions m 2.0

Primary suspension

Longitudinal stiffness MN/m 0.379 Lateral stiffness MN/m 0.379 Vertical stiffness MN/m 0.758 Secondary

suspension

Longitudinal stiffness MN/m 0.24 Lateral stiffness MN/m 0.24 Vertical stiffness MN/m 0.94 Primary

damping Vertical damping MNs/m 0.03

Secondary damping

Yaw damping MNs/m 0.169

Lateral damping MNs/m 0.04 Vertical damping MNs/m 0.04

Friction coefficient 0.4

3. 해석모델

3.1 새마을호

본 연구에서는 철도차량 동특성 해석을 위하여 상용 소프트웨어인 VI-Rail⁽²⁾를 이용하였다. Fig. 2 는 해석에 사용한 새마을호 차량의 도면과 해석 모델을 보여준다 새마을호 동력차 객차의 주요. , 물성치는 Table 1과 참고문헌⁽³⁾에 제시된 자료를 사용하였다.

차륜과 레일모델 3.2

는 차륜과 레일 모델의 형상을 나타내 Fig. 3~4

고 있다 차륜 모델에는 새마을호 열차에 적용된. 차륜답면구배가 1/40인 KNR 40을 레일 형상에는, 동대구 남성현 구간에 사용되고 있는- KS 50, KS

레일을 사용하였다

60 .⁽⁴⁾

-0.06 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

-0.030 -0.025 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005

Y Coordinate (m)

X Coordinate (m) knr40

Fig. 3 Wheel model (KNR40)

-0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04

-0.040 -0.035 -0.030 -0.025 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005

Y Coordinate (m)

X Coordinate (m) KS50 rail

(a) KS 50

-0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04

-0.040 -0.035 -0.030 -0.025 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005

Y Coordinate (m)

X Coordinate (m) KS60 rail

(b) KS 60 Fig. 4 Rail model

0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 2 5 0 0 0 3 0 0 0 0

-3 0 0 0 -2 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0

D is ta n c e (m )

Curve radius (m)

D o n g d a e g o o to N a m s u n g h y u n [D o w n ]

(a) Down

0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 2 5 0 0 0 3 0 0 0 0

-3 0 0 0 -2 0 0 0 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0

D is ta n c e (m )

Curve radius (m)

D o n g d a e g o o to N a m s u n g h y u n [U p ]

(b) Up

Fig. 5 Curve conditions of the Dongdaegoo-Namsunghyun lin

e

3.3 선로모델 3.3.1 곡선현황

동대구 남성현 구간의 상 하행 구간의 곡선현황- · 은 Fig. 5와 같고 한국철도공사, 2008년도 대구 청- 도 경부선 선로 일람약도 대구지사 시설팀 와 경( ) 부선 선로데이타를 참고하였다.

궤도틀림데이터 3.3.2

은 동대구 남성현 상 하행 구간의 좌우 상

Fig. 6 - · ·

하 방향 궤도틀림 데이터를 나타내고 있으며 해, 석 시 해당하는 궤도틀림데이터를 적용하였다.

궤도틀림데이터는 대전 철도차량 정비본부에서 운용 중에 있는 궤도검측차에서 검측한 실제 데

이터를 이용하여 VI-Rail에서 요구하는 입력조건 으로 변환하여 모델링하였다.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020

Distance (m)

Lateral irregularities (m) Dongdaegoo to Namsunghyun [Down]

Left track irregularities data

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.10 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

0.10 Dongdaegoo to Namsunghyun [Down]

Distance (m)

Vertical irregularities (m)

Left track irregularities data

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015

0.020 Dongdaegoo to Namsunghyun [Down]

Distance (m)

Lateral irregularities (m)

Right track irregularities data

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.10 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

0.10 Dongdaegoo to Namsunghyun [Down]

Distance (m)

Vertical irregularities (m)

Right track irregularities data

(a) Down

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020

Distance (m)

Lateral irregularities (m) Dongdaegoo to Namsunghyun [Up]

Left track irregularities data

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.10 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

0.10 Dongdaegoo to Namsunghyun [Up]

Distance (m)

Vertical irregularities (m)

Left track irregularities data

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015

0.020 Dongdaegoo to Namsunghyun [Up]

Distance (m)

Lateral irregularities (m)

Right track irregularities data

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

-0.10 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08

0.10 Dongdaegoo to Namsunghyun [Up]

Distance (m)

Vertical irregularities (m)

Right track irregularities data

(b) Up

Fig. 6 Track irregularity of the Dongdaegoo-Namsunghyun line

탈선안전도 해석 4.

4.1 해석조건

탈선안전도 해석 시 동대구 남성현 상 하행구간- · 을 총 4개 구간 동대구 고모 고모 경산 경산 삼( - , - , - 성 삼성 남성현 으로 나누어서 해석을 진행하였, - ) 다. Fig. 7은 탈선안전도 해석시 사용하였던 동대 구 고모 상 하행 구간의 해석조건을 나타내고 있- · 다 한국철도공사 열차운전시행세칙의 곡선부 속. 도제한에 대한 2급선에 해당하는 경부 제 1본선 을 기준으로 곡선반경별 속도제한을 확인하였다.

현 새마을호 열차의 곡선부 속도제한에 의거한 기존 속도 140 km/h의 경우와 기존 속도 대비 5 향상된 조건으로 탈선안전도 해석을 수행

∼20%

하였다 또한 고모 경산 경산 삼성 삼성 남성현. - , - , - 구간도 같은 해석조건 방법을 사용하였다.

4.2 해석결과

는 동대구 남성현 상 하행구간 내 곡선 Fig. 8, 9 - ·

부에서의 현 새마을호 주행속도 조건과 5~20%

속도향상된 조건하에서의 곡선반경별로 5가지 해 석조건 순으로 전두부 좌측 차륜의 탈선안전도 해석결과를 나타내고 있다 탈선안전도 평가지수. 인 탈선계수 윤중감소율을, 30Hz 로우 패스 필터

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

100 110 120 130 140 150 160 170 180

Dongdaegoo to Gomo [Down]

Distance (m)

Running Speed (km/h)

0%

+5%

+10%

+15%

+20%

(a) Down

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

100 110 120 130 140 150 160 170 180

Dongdaegoo to Gomo [Up]

Distance (m)

Running Speed (km/h)

0%

+5%

+10%

+15%

+20%

(b) Up

Fig. 7 Running speed of the Dongdaegoo-Gomo line

(a) Dongdaegu to Gomo [Down] (b) Gomo to Gyeongsan [Down]

(c) Gyeongsan to Samsung [Down] (d) Samsung to Namsunghyun [Down]

Fig. 8 Analysis results of the Dongdaegoo-Namsunghyun line [Down]

(a) Dongdaegu to Gomo [Up] (b) Gomo to Gyeongsan [Up]

(c) Gyeongsan to Samsung [Up] (d) Samsung to Namsunghyun [Up]

Fig. 9 Analysis results of the Dongdaegu-Namsung hyun line [Up]

Table 2 Analysis results of the Dongdaegoo-Namsunghyun line [Down]

(a) Dongdaegu to Gomo [Down]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

+600 0.65 64 0.69 52 0.51 96 0.82 94 0.86 92

-600 0.54 64 0.10 56 0.75 24 0.84 97 0.82 90

+600 0.10 57 0.10 55 0.10 61 0.12 43 0.92 69

-600 0.09 54 0.04 55 0.05 20 0.09 44 0.05 73

+1000 0.24 78 0.09 49 0.13 63 0.65 95 0.55 96

-600 0.08 40 0.61 54 0.68 14 0.11 43 0.28 37

+1000 0.67 69 0.65 52 0.71 76 0.94 81 0.59 74

(b) Gomo to Gyeongsan [Down]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

-600 0.64 70 0.10 35 0.12 50 0.55 51 0.84 96

+600 0.12 70 0.63 63 0.12 56 0.34 88 0.50 45

+800 0.10 67 0.53 59 0.11 51 0.11 55 0.68 95

+1200 0.11 68 0.07 62 0.70 82 0.82 90 0.92 97

-1200 0.07 54 0.50 52 0.07 52 0.07 35 0.83 97

(c) Gyeongsan to Samsung [Down]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

+1200 0.61 69 0.07 38 0.08 58 0.85 85 0.81 71

+600 0.11 52 0.10 60 0.72 82 0.83 96 0.85 96

+900 0.55 61 0.66 72 0.10 73 0.10 64 0.10 86

-600 0.11 66 0.10 57 0.54 44 0.94 95 0.90 69

-800 0.22 59 0.14 82 0.10 44 0.11 42 0.10 63

-800 0.59 68 0.53 87 0.56 82 0.75 93 0.90 99

(d) Samsung to Namsunghyun [Down]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

-730 0.09 47 0.18 65 0.21 74 0.23 78 0.25 86

+800 0.55 59 0.45 79 0.60 80 0.56 84 0.84 93

+1600 0.10 58 0.48 62 0.55 70 0.61 75 0.65 76

+800 0.04 23 0.03 18 0.03 20 0.03 21 0.09 96

+600 0.50 40 0.48 62 0.31 78 0.61 66 0.46 82

Table 3 Analysis results of the Dongdaegu-Namsunghyun line [Up]

(a) Dongdaegu to Gomo [Up]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

+1000 0.19 40 0.07 59 0.48 65 0.41 69 0.45 84

+3000 0.38 50 0.10 68 0.10 73 0.34 42 0.43 68

+2000 0.09 65 0.27 57 0.28 86 0.62 91 0.64 97

-600 0.13 68 0.25 57 0.59 77 0.55 82 0.87 89

+600 0.16 65 0.68 64 0.73 68 0.79 71 0.81 88

(b) Gomo to Gyeongsan [Up]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

-1200 0.08 57 0.07 51 0.08 39 0.09 51 0.81 30

+1200 0.18 62 0.49 63 0.80 33 0.35 41 0.57 91

+800 0.50 52 0.49 78 0.78 78 0.96 88 0.86 86

+600 0.11 66 0.11 78 0.72 47 0.86 81 0.96 90

-600 0.64 62 0.51 76 0.73 86 0.83 90 0.94 96

(c) Gyeongsan to Samsung [Up]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

-800 0.12 67 0.10 67 0.11 73 0.82 88 0.98 90

-800 0.11 51 0.08 77 0.67 74 0.81 75 0.97 91

-600 0.40 53 0.11 45 0.62 48 0.82 85 0.98 98

+900 0.10 62 0.08 60 0.10 81 0.15 81 0.18 48

+600 0.12 58 0.60 65 0.73 82 0.77 57 0.92 65

+1200 0.10 63 0.07 58 0.07 48 0.07 39 0.95 98

(d) Samsung to Namsunghyun [Up]

Curve radius (m)

Running speed conditions

0% +5% +10% +15% +20%

Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P Q/P P/P

+600 0.31 64 0.35 71 0.77 91 0.75 99 0.95 97

+2200 0.13 55 0.62 76 0.84 66 0.85 91 0.10 72

+800 0.07 13 0.63 62 0.05 75 0.05 66 0.90 68

+1600 0.39 67 0.69 80 0.82 61 0.91 54 0.92 96

+800 0.10 63 0.74 97 0.88 87 0.82 98 0.94 90

-730 0.09 64 0.10 52 0.83 58 0.90 54 0.10 79

를 적용하였으며 각 곡선구간별로 2m 구간의

값을 에 나타내었다 해석결과에

RMS Table 2, 3 .

대한 허용기준은 국내에서 적용하고 있는 탈선계 수 0.8, 윤중감소율 80%에 대한 허용기준치를 적 용하였고 그 이상을 넘어간 경우에는 표시를 하, 였다.⁽⁴⁾

또한 도출된 해석결과의 신뢰성을 검증하고자 또 다른 대표적인 철도차량 전용 상용 소프트웨 어인 VAMPIRE로 해석된 참고문헌⁽⁵⁾의 해석결과 와 동대구 고모 상 하행 구간에서의 현 새마을호- · 주행속도의 10% 속도향상에 따른 해석을 기준으 로 비교하였다 비교 결과 탈선안전도 평가 지수. , 인 탈선계수와 윤중감소율의 해석결과 값이 유사 한 것으로 확인되었다.

동대구 남성현 상 하행 구간 내에서 속도향상에- · 따라 탈선계수 및 윤중감소율이 증가하였다 동. 대구 고모 하행구간 및 고모 경산 하행구간에→ → 서 탈선계수는 기존 주행속도 대비 약 15% 속도 향상시부터 탈선계수 한도치를 초과하였고 윤중, 감소율은 약 10% 부터 한도치를 초과하였다 경. 산 삼성 하행구간에서 탈선계수는 기존 주행속→ 도 대비 약 15% 속도 향상시부터 탈선계수 한도 치를 초과하였고 윤중감소율은 약, 5% 부터 한도 치를 초과하였다 삼성 남성현 하행구간에서 탈. → 선계수는 기존 주행속도 대비 약 20% 속도향상 시 부터 탈선계수 한도치를 초과하였고 윤중감, 소율은 약 10% 부터 한도치를 초과하였다.

동대구 고모 상행구간에서 탈선계수는 기존← 주행속도 대비 약 20% 속도향상시부터 탈선계수 한도치를 초과하였고 윤중감소율은 약, 10% 부터 한도치를 초과하였다. 고모 경산 상행구간에서← 탈선계수는 기존 주행속도 대비 약 10% 속도향 상시부터 탈선계수 한도치를 초과하였고 윤중감, 소율은 약 10% 부터 한도치를 초과하였다 경산. 삼성 상행구간에서 탈선계수는 기존 주행속도

←

대비 약 15% 속도향상시부터 탈선계수 한도치를 초과하였고 윤중감소율은 약, 10%부터 한도치를 초과하였다. 삼성 남성현 하행구간에서 탈선계→ 수 및 윤중감소율는 기존주행속도 대비 약 10%

속도향상시부터 탈선계수 및 윤중감소율 한도치 를 초과하였다 이와 같이 동대구 남성현 상 하행. - · 구간내에서 구간별로 탈선안전도 평가량이 다른 이유는 궤도 틀림에 의한 불규칙도에 의한 현상 으로 판단된다.

5. 결 론

본 연구에서는 탈선의 위험도가 높은 곡선부를 통과하는 열차의 최대운행가능속도 향상을 도모 하기 위하여 기존 선로조건인 동대구 남성현 상- · 하행 구간에서의 곡선부 구간별 통과 시 탈선 안 전도 해석을 수행하였다.

본 연구를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

새마을호 열차는 기존 주행속도에서의 동대구- 남성현 상 하행 구간은 해석결과상 안전한 것으· 로 판단된다.

삼성 남성현 구간을 제외한- 3개 구간에서는 기 존 주행속도 대비 약 10% 속도 향상 시 윤중감 소율이 허용기준을 초과하고 있으나 전반적으로 안전한 것으로 판단되며 또한 삼성 남성현 구간, , - 의 경우 하행 구간에서는 기존 주행속도 대비 약 속도 향상시 상행 구간에서는 기존 주행속

15% ,

도 대비 약 5% 속도 향상시 윤중감소율이 허용 기준을 초과하고 있으나 전반적으로 안전한 것으 로 판단된다.

해석결과상 동대구 남성현 상 하행 구간 내에서- · 는 곡선반경별 구간이외의 직선구간에서 탈선계 수 및 윤중감소율이 크게 나타나는 결과값을 확 인할 수 있는데 이는 해당하는 부분에서의 궤도 틀림 영향으로 판단되며 이에 대한 연구가 필요 할 것으로 판단된다.

또한 기존선 구간에서의 속도향상 방안을 연, 구하는데 있어 전산해석과 현장실차시험의 비교 연구는 필요하므로 이에 대한 추가 연구도 필요 할 것으로 판단된다.

참고문헌

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